CN201518062U - 堆叠碟状光学镜片阵列、堆叠镜头模块 - Google Patents

Abstract

一种堆叠碟状光学镜片阵列、堆叠镜头模块，其中所述堆叠碟状光学镜片阵列是利用至少二碟状光学镜片阵列经对正其光学中心轴(optical axis)以堆叠组合制成；其中所述堆叠镜头模块是利用所述堆叠碟状光学镜片阵列以定位机构对正光学中心轴后，再切割分离成单一的堆叠光学镜片元件(stackedoptical lens element)，并与所需的光学元件(optical element)装设入镜头支架(lens holder)内而组成。由此，使所述堆叠式镜头模块可精密对正镜片光学中心轴，且可大幅简化镜头模块制程及降低制造成本。

Description

堆叠碟状光学镜片阵列、堆叠镜头模块

技术领域

本实用新型是有关一种堆叠碟状光学镜片阵列、堆叠镜头模块，尤其一种利用至少二碟状光学镜片阵列以堆叠组成一堆叠碟状光学镜片阵列，再切割分离成单一的堆叠光学镜片元件，并与所需的光学元件装设入镜头支架内而组成一堆叠镜头模块，以使用于手机相机的光学镜头或其他光学系统的光学镜头等。

背景技术

塑胶射出压缩成型(resin injection-compression molding)技术目前已广泛应用在需高精度尺寸及考虑光学性质的光学产品如DVD、CD-ROM或光学镜片等的制造。塑胶射出压缩成型其操作结合了射出成型以及压缩成型两种成型技术，主要是在一般射出成型程序中再加入模具压缩的程序，亦即在塑胶浇注初期，模具不完全闭锁，当部分塑胶材料注入模穴后，再利用压力将模具闭锁，由浇注处向模穴内熔融的塑胶材料施加压力以压缩成型来完成模穴充填。此种成型方式相较于一般射出成型，具有降低残余应力(residual stress)、减少成品双折射率差(difference in refraction index)及可制成高精度尺寸的光学镜片的优点；如美国专利US2008/0093756、日本专利JP2008-230005、JP2003-071874等已运用此成型方法制成光学镜片。

光学镜片已广泛运用于手机相机的光学镜头等光学系统；在组合光学镜片或构成光学镜头，为光学成像效果，常需要以多片不同屈光度的光学镜片，以一定空气间隔组合成为光学镜片模块。因此，当多片不同屈光度的光学镜片组合时，各光学镜片的光学中心轴(optical axis)需要精密对正以避免解析度降低的问题，且各光学镜片也需要以一定间距组合而成，故将耗费许多的工序与精密校正，致产量无法提高，成本也难以下降；尤其在光学镜片阵列组合上，当光学镜片阵列的光学中心轴产生偏移时，将影响光学效果，因此光学镜片阵列校正上更为繁复与重要。在光学镜片阵列制造上，如日本专利JP2001194508提出塑胶光学镜片阵列的制造方法；台湾专利TW M343166提出玻璃光学镜片阵列的制造方法。光学镜片阵列制成后可以切割分离成为单一的光学镜片单元，以组装于镜头模块(lens module)中。或者可以先将光学镜片阵列与其他光学元件(optical element)先组合成镜头次模块阵列(lens submodulearray)，再切割成单一的镜头次模块(lens submodule)，经与镜头支架(lensholder)、影像感测元件(image capture device)或其他光学元件组合后，制成镜头模块(lens module)。

在镜头模块阵列制造上，美国专利US7,183,643、US2007/0070511、WIPO专利WO2008011003等提出晶元级镜头模块(Wafer level lens module)。如图1，一般光学用的镜头模块阵列通常包含一光阑911(aperture)、一表玻璃912(cover glass)、多片光学镜片及一红外线滤光镜片917(IR cut lens)，如图所示为三片式光学镜片组，包含第一光学镜片914(first lens)、第二光学镜片915(second lens)及第三光学镜片916(third lens)，各光学镜片间以间隔片913(spacer)隔开；经组合后形成一镜头模块阵列，经切割后制成镜头模块。对于镜头模块的制造，如图2、3，如美国专利US2006/0044450揭示一晶元级的光学镜片模块9100，其是先各在一光学镜片载板918(lens substrate)上分别设置一阵列光学镜片914、915，并以间隔片913(spacer)隔开而组成一阵列光学镜片模块900，再切开形成单一个光学镜片模块9100。

然而，对于镜头模块阵列，当多片光学镜片阵列组合时，各光学镜片阵列的对正(alignment)将影响镜头模块阵列的解析度，在多片光学镜片阵列的组合上，美国专利US 2006/0249859提出使用红外线(infrared ray)产生基准点标号(fiducial marks)以组合晶元级镜片模块；在塑胶光学镜片阵列的组合上，日本专利JP2000-321526、JP2000-227505公开自聚焦(SELFOC)光学镜片阵列以凸块(height)与凹隙(crevice)组合的方法，日本专利JP2001-042104提出采用不同深度的凹沟(recess)，以避免微镜片阵列的翘曲变形；美国专利US7,187,501提出利用圆锥体(cone-shaped projection)以堆叠(stack)多片的塑胶光学镜片阵列。在LED光源的组合镜片、太阳能转换系统的组合镜片及手机相机的光学镜头使用的光学镜片模块阵列，常是由多种光学面不同形状的光学镜片阵列所组成。在现有塑胶光学镜片阵列以凸体(projection)与凹穴(hole)组合的方法中，由于塑胶光学镜片阵列是以塑胶射出成形，在凸体与凹穴处会造成材料收缩而使尺寸发生改变，其定位精度难以提高，致塑胶光学镜片阵列中每个光学镜片的学中心轴产生位置上差异，各光学镜片的光学中心轴较难以定位，使用上有相当限制。

利用塑胶射出压缩成型(resin injection-compression molding)方法，由碟片中心为塑料浇注成型所制成的碟状光学镜片阵列，因具有低的内应力、高精密度的优点；且碟状光学镜片阵列中心设有碟孔，可利用碟孔在组合时提供定位之用。因此利用碟状光学镜片阵列发展简易且精密度高的光学镜片模块阵列的制造方法，以制成光学镜片模块阵列，提供给手机相机的光学镜头使用，才能符合量产化的良率与产量的需求。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种堆叠碟状光学镜片阵列(StackedDisk-shaped Optical Lens Array)供光学系统的光学镜头使用如相机的镜头、手机相机的镜头或单一个发光二极管的光学镜头等，其是包含至少二片碟状光学镜片阵列(Disk-shaped Optical Lens Array)并由粘胶以预定的间隔堆叠组合固定而制成；其中所述碟状光学镜片阵列是利用塑胶材料射出压缩成型(resin injection-compression molding)技术制成，为碟状如圆形碟状但不以圆形为限，且中心设一碟孔，具有一第一及第二光学面且各设相对应的光学作用区及非光学作用区，且由第一及第二光学面的光学作用区对应构成多个以阵列排列的光学镜片；其中至少一碟状光学镜片阵列在其非光学作用区的周边(periphery)上设至少一粘胶槽，由粘胶槽内所设粘胶固化后，使邻接组合二碟状光学镜片阵列可固定结合形成一堆叠碟状光学镜片阵列；又其中至少一碟状光学镜片阵列在其非光学作用区的周边上设有至少一定位机构(alignmentfixture)，通过定位机构使邻接组合二碟状光学镜片阵列可精密堆叠组合，以使各光学镜片可对正光学中心轴。进一步，所述堆叠碟状光学镜片阵列可在其非光学作用区涂以粘胶，而以堆叠方式再组合其他光学元件阵列(opticalelement array)，其中所述光学元件阵列包含：光学镜片(optical lens)所形成的阵列，或间隔片(spacer)、光阑(aperture)、表玻璃(cover glass)、红外线滤光镜片(IR-cut glass)等所形成的阵列；经切割堆叠碟状光学镜片阵列以分离成(singularized)单一的堆叠光学镜片元件(stacked optical lenselement)。

本实用新型另一目的是提供一种堆叠碟状光学镜片阵列以供给光学系统的光学镜头使用，其是包含至少二片碟状光学镜片阵列并由粘胶以预定的间隔组合固定而制成；其中所述碟状光学镜片阵列是利用塑胶材料射出压缩成型技术制成，为碟状如圆形碟状但不以圆形为限，且中心设一碟孔；其中至少一碟状光学镜片阵列在其碟孔设导位结构(guiding structure)，通过所述导位结构以使所述二碟状光学镜片阵列堆叠组合；又二碟状光学镜片阵列之间可置入间隔片以产生预定的空气间隔，所述间隔片以粘胶与相邻接的碟状光学镜片阵列组合固定。

本实用新型再一目的是提供一种堆叠镜头模块，包含至少一堆叠光学镜片元件(stacked optical lens element)、一镜头支架(lens holder)及至少一光学元件(optical element)；其中，所述堆叠光学镜片元件是由一堆叠碟状光学镜片阵列切割分离成单一元件(element)而制成；其中所述光学元件包含：光学镜片(optical lens)、间隔片(spacer)、光阑(aperture)、表玻璃(coverglass)、红外线滤光镜片(IR-cut glass)等。

附图说明

图1是现有一堆叠光学镜片阵列示意图；

图2是现有另一堆叠光学镜片阵列示意图；

图3是现有另一堆叠光学镜片阵列示意图；

图4是本实用新型碟状光学镜片阵列示意图；

图5是本实用新型具有定位销与定位穴定位机构的碟状光学镜片阵列示意图；

图6是本实用新型具有准直镜定位机构与导位缺口导位结构的碟状光学镜片阵列示意图；

图7是本实用新型具有十字刻线与通孔定位机构、导位切角导位结构的碟状光学镜片阵列示意图；

图8是本实用新型具有粘胶槽的碟状光学镜片阵列示意图；

图9是本实用新型的堆叠碟状光学镜片阵列组装示意图；

图10是本实用新型的堆叠碟状光学镜片阵列的示意图一；

图11是本实用新型的堆叠碟状光学镜片阵列的示意图二；

图12是本实用新型的堆叠碟状光学镜片阵列使用准直镜定位机构校准光学中心轴的示意图；

图13A及13B是本实用新型的堆叠碟状光学镜片阵列与堆叠镜头模块的制程示意图；

图14是本实用新型的堆叠镜头模块的示意图一；及

图15是本实用新型的堆叠镜头模块的示意图二。

附图标记说明：1-碟状光学镜片阵列(Disk-shaped optical lens array)；10-光学镜片(optical lens element)；11-第一光学面(first opticalsurface)；12-第二光学面(second optical surface)；13、23-碟孔(disk hole)；15、16、25-定位机构(alignment fixture)；17、27-定位通孔(alignmentthrough-hole)；18、28-十字刻线；191、291-导位结构(guiding structure)(导位缺口(guiding notch))；192、292-导位结构(guiding structure)(导位切角(guiding angle))；100-堆叠碟状光学镜片阵列(stacked disk-shapedoptical lens array)；101、201-光学中心轴(optical axis)；102、202-粘胶槽(glue groove)；104-碟孔导位线(disk hole guiding line)；161、261-定位销(alignment pin)；162、262-定位穴(alignment cavity)；2-碟状光学镜片阵列(Disk-shaped optical lens array)；20-光学镜片(optical lens)；3-光学元件阵列(optical element array)；3a-电路板；30-影像感测元件(Image capture device，ICD)；31-第一镜群组(first lens group)；301、302-镜头支架(lens holder)；312-光阑(aperture)；313-间隔片(spacer)或间隔片阵列(spacer array)；314-红外线滤光镜片(IR cut lens)；32-第二镜群组(second lens group)；200-堆叠光学镜片元件(stacked optical lenselement)；300-堆叠镜头模块(stacked lens module)；330-粘胶(cement glue)；361-定位销(alignment pin)；51-射出压缩模具(injection-compressionmold)；511-上模具(upper mold)；513-上模仁(upper mold core)；5131-上模成形模面(upper molding surface)；5132-上模定位机构成形模面(uppermolding alignment surface)；512-下模具(lower mold)；514-下模仁(lowermold core)；5141-下模成形模面(lower molding surface)；5142-下模定位机构成形模面(lower molding alignment surface)；521-进料口(feedingnozzle)；522-进料机(feeder)；55-组合架(assembly fixture)；551-碟孔定位杆(assembly pole)；552-碟孔定位凸轮(alignment cam)；553-组装定位杆(alignment pole)；57-激光校准仪(Laser calibration instrument)；571-激光光(laser light)；60-第三光学镜片(third optical lens)；61-碟状光学镜片阵列毛胚(primary product of Disk-shaped optical lens array)；614-竖浇道棒(down sprue stick)；900-堆叠光学镜片阵列(stacked lensarray)；910、914、915、916、920-阵列光学镜片(optical lens array)；913、930-间隔片(spacer)；911-光阑(aperture)；912-表玻璃(cover lens)；917-红外线滤光镜片载板(IR cut lens substrate)；918-光学镜片载板(lenssubstrate)；919-影像感测元件(Image capture device，ICD)；9100-堆叠镜头模块(stacked lens module)；9103-浇道棒(sprue stick)；9104-竖浇道棒(down sprue stick)；9511-上模具(upper mold)；9512-下模具(lowermold)；952-塑胶材料(resin material)；961-电路板(PCB substrate)。

具体实施方式

参考图10，本实用新型的堆叠碟状光学镜片阵列100是包含至少二碟状光学镜片阵列1、2，由粘胶以预定的间隔组合固定而制成。所述碟状光学镜片阵列1、2是利用塑胶材料射出压缩成型技术制成，为圆形碟状但不以圆形为限且中心设一碟孔13、23如图4所示，具有一第一光学面11、21及第二光学面12、22其各包含相对应的光学作用区及非光学作用区，并由第一光学面11、21与第二光学面12、22的光学作用区对应构成多个以阵列排列的光学镜片10、20；其中至少一碟状光学镜片阵列1、2在其非光学作用区的周边(periphery)上设有至少一粘胶槽102如图8所示，通过粘胶槽102内所设的粘胶330固化后，使二碟状光学镜片阵列1、2可固定结合形成一堆叠碟状光学镜片阵列100；又其中至少一个碟状光学镜片阵列1、2在其非光学作用区的周边上设有至少一定位机构16、15、17、18(alignment fixture)如图5-7所示，通过所述定位机构16、15、17、18可将碟状光学镜片阵列1、2精密堆叠组合，以使各光学镜片10可对正光学中心轴101。又所述碟状光学镜片阵列1、2为碟状如本实施例的圆形碟状但不以圆形为限，如可为圆形碟状或方形碟状等，是依据使用需求而配合塑胶材料射出压缩成型的成型模具的设计而制成。

为使二碟状光学镜片阵列1、2堆叠组合时可快速定位，可于其碟孔13、23上设导位结构191、291(guiding structure)如图6所示的缺口型态，或将碟孔13、23制成多角形，或将碟孔13、23切除一角作为导位结构192、292如图7所示的缺角型态。

所述粘胶槽102的形状与型式不限于圆环形沟槽如图8所示；参考图5-7，所述定位机构16、15、17、18的形状与型式不限于定位销(alignment pin)161、定位穴(alignment cavity)162、准直镜(collimating lens)15、通孔(throughhole)17或十字刻线(reticle)18等；所述光学元件不限于光学镜片、间隔片、光阑、表玻璃、红外线滤光镜片、影像感测元件、太阳能光电半导体、电路板(PCB)等；所述导位结构不限于导位缺口(guiding notch)191、291、导位切角(guiding angle)192、292或多角形的碟孔。

参考图10，所述堆叠碟状光学镜片阵列100可在其非光学作用区涂以粘胶330而再以堆叠方式组合其他光学元件阵列3(optical element array)；光学元件阵列3可为光学镜片(optical lens)所形成的阵列、间隔片(spacer)、光阑(aperture)、表玻璃(cover glass)、红外线滤光镜片(IR-cut glass)所形成的阵列等。

所述堆叠碟状光学镜片阵列100可由切割以分离成(singularized)单一的堆叠光学镜片元件200(stacked optical lens element)。

参考图13A及13B，本实用新型的堆叠碟状光学镜片阵列的制造方法包含下列步骤：

S1：提供一塑胶射出压缩模具51，包含一上模具511(upper mold)及下模具512(lower mold)且分别设有上、下模仁(mold core)513、514及相对应的光学面成形模面5131、5141用以对应形成多个光学镜片10；上模仁513及/或下模仁514设有定位机构成形模面5132、5142；于上、下模具511、512之一的中心设一进料口521；

S2：利用塑胶射出压缩成型方法制成一碟状光学镜片阵列毛胚61，再切断所述毛胚61的竖浇道棒614以制成一碟状光学镜片阵列1；所述碟状光学镜片阵列1在非光学作用区设有粘胶槽及/或定位机构161；进一步在切断毛胚61的竖浇道棒614时可同时形成一碟孔13与一导位结构191、192；

S3：以上述步骤制造另一碟状光学镜片阵列2；所述碟状光学镜片阵列2可不设有粘胶槽102；

S4：在邻接二碟状光学镜片阵列1、2间的粘胶槽102涂布粘胶330，并由导位结构191、192、291、292将二碟状光学镜片阵列1、2堆叠组合；

S5：以相对应的定位机构161、162、262、261校准邻接二碟状光学镜片阵列1、2的光学中心轴101，使各光学镜片10、20可以对正光学中心101；

S6：固化所述粘胶330以形成一堆叠碟状光学镜片阵列100；

S7：进一步，将堆叠碟状光学镜片阵列100非光学作用区涂以粘胶，以堆叠方式组合其他光学元件阵列3、313，固化所述粘胶330以形成一具有光学元件阵列3、313的堆叠碟状光学镜片阵列100；

S8：切割所述堆叠碟状光学镜片阵列100以分离成单一的堆叠光学镜片元件200(stacked optical lens element)；

本实用新型的堆叠镜头模块的制造方法，包含下列步骤：

SS1：利用如前述的堆叠碟状光学镜片阵列的制造方法S1-S6，制成一堆叠碟状光学镜片阵列100；

SS2：使用激光或切割片，将所述堆叠碟状光学镜片阵列100切割分离成单一的堆叠光学镜片元件200；

SS3：将所述堆叠光学镜片元件200装设入镜头支架301中如图14，并组合所需要的(required)光学元件(optical element)，如表玻璃311、光阑312、间隔片313、红外线滤光片314、间隔片313、具有影像感测元件30的电路板3，以制成一堆叠镜头模块300。

为使本实用新型更为明确详实，兹配合下列较佳实施例图示详述如后：

<实施例一>

参考图5、8、9、10、13，本实施例为一具有定位机构16的堆叠碟状光学镜片阵列100，包含一第一及第二碟状光学镜片阵列1、2，所述碟状光学镜片阵列1、2是利用塑胶射出压缩成型方法先制成一碟状光学镜片阵列毛胚61，再切断毛胚61上的竖浇道棒614形成中央一碟孔13、23而制成。

所述第一碟状光学镜片阵列1是一圆形碟状直径120mm且中央有一碟孔13直径30mm，包含一第一及一第二光学面11、12各设有相对应的244个光学作用区(optical division)以对应形成244个新月形光学镜片(optical lenselement)10并以等间距的阵列排列；在各光学镜片10周边的非光学作用区设有粘胶槽102如图8所示；又在第一碟状光学镜片阵列1的周边非光学作用区以相隔90度角设二定位销161及二定位穴162供作为定位机构16；所述定位销161及定位穴162是与光学中心轴101平行且设定在预定位置如图5所示，但对于不同的应用实施例，定位销161及定位穴162可选择相同或不同形式或布设于不同位置。

第二碟状光学镜片阵列2是以相同方法制成而具有244个新月形光学镜片20以对应于第一碟状光学镜片阵列1的光学镜片10，但可不必设置粘胶槽102，又其周边的非光学作用区设有二定定位穴262及二定位销261供作为定位机构以分别对应于前述的定位销161及定位穴162。

当堆叠组合时如图13的步骤S4、S5、S6，先在第一碟状光学镜片阵列1的粘胶槽102以涂胶设备(通称点胶机)涂上粘胶330，所述粘胶330的材料不限制但以热固型粘胶或紫外光固化型粘胶(UV glue)较适合光学系统使用，本实施例是使用热固型粘胶；再由二者间的定位机构如定位销161/定位穴162分别与定位穴262/定位销261对应结合，使堆叠组合后的各光学镜片10、20的光学中心轴101、201相重合，形成一由二组244个新月形光学镜片10、20所精密组合的堆叠碟状光学镜片阵列100。

参考图10，所述堆叠碟状光学镜片阵列100可进一步与光学元件阵列3堆叠组合；因此本实施例光学镜片阵列100如图10所示可视为包含一由二碟状光学镜片阵列1、2所堆叠组合的堆叠碟状光学镜片阵列100、一光学元件阵列3及一间隔片阵列313；其中所述光学元件阵列3是由244个光学元件30(如影像感测元件30)以阵列方式排列在一碟状载板(disk-shaped substarte)3(如电路板)上所形成，且各光学元件30是对应于各光学镜片10、20；其中所述间隔片阵列313是由一特定厚度的不透明塑胶片上设有244个通孔所制成，以使光学镜片20与光学元件30之间保持一预设的空气间隔(designed airspacing)。堆叠组合时，第一及第二碟状光学镜片阵列1、2先堆叠组合成一堆叠碟状光学镜片阵列100，再在间隔片阵列313两面涂以粘胶330(或在堆叠碟状光学镜片阵列及光学元件阵列3的对应接合面上各涂以粘胶330)，将堆叠碟状光学镜片阵列、间隔片阵列313与光学元件阵列3依序堆叠，并将光学元件阵列3与光学中心轴101对正后，送入烘箱中固化粘胶330，即形成一具有244个光学镜头的堆叠碟状光学镜片阵列100。

参考图9，为本实施例另一种堆叠组合方式，其中，所述光学元件阵列3的非光学作用区另设有4个定位销361作为定位机构；所述第一与第二碟状光学镜片阵列1、2分别另设有一导位结构(guiding structure)如图6所示导位缺口(guiding notch)形状的导位结构191；所述碟孔13、23与导位结构191、291是由碟状光学镜片阵列毛胚61切除竖浇道棒614所形成的，碟孔13、23直径为30mm，导位结构191、291的缺口尖角至碟孔13、23边缘的距离为0.8mm；所述第二碟状光学镜片阵列2设有4个定位穴262作为定位机构以与光学元件阵列3的定位销361对应配合。所述定位销361的高度须预先设计以使定位销361与定位穴262对应组合后所述第二碟状光学镜片阵列2的各光学镜片20与光学元件阵列3上各影像感测元件30之间保持预定的空气间隔。

参考图9，堆叠组合时，将第一、第二碟状光学镜片阵列1、2及光学元件阵列3的非光学作用区涂以粘胶330，置入组合架(assembly fixture)55中；所述组合架55设有碟孔定位杆(assembly pole)551，碟孔定位杆551上设有一碟孔定位凸轮(alignment cam)552以与碟状光学镜片阵列1、2、光学元件阵列3的碟孔13、23、33的导位结构191、291、391对应配合；组合架55通过碟孔定位杆551及碟孔定位凸轮552，可将第一、第二碟状光学镜片阵列1、2及光学元件阵列3以一碟孔导位线104(disk hole guiding line)先初步定位，以使后续的精密定位可一节省组装时间而增进组装效率。

精密定位时，第一、第二碟状光学镜片阵列1、2及光学元件阵列3分别以定位机构162、261、262、361定位组合，使各光学镜片10、光学镜片20及影像感测元件30可对正光学中心轴101，经送入烘箱中固化粘胶330，形成一具有244个光学镜片的堆叠碟状光学镜片阵列100。

<实施例二>

参考图6、12，本实施例为一具有准直镜型态的定位机构15、25且碟孔13、23设有导位缺口型态的导位结构191、291的堆叠碟状光学镜片阵列100，包含一第一及一第二碟状光学镜片阵列1、2。

第一及第二碟状光学镜片阵列1、2，是以相同于实施例一的制造方法制成而分别设有249个相对应的新月形光学镜片10及双凸形光学镜片20并以等间距的阵列排列；所述碟状光学镜片阵列1、2各为一圆形碟状直径120mm，中央各有一碟孔13、23直径为30mm及一导位缺口形状的导位结构191、291其是由碟状光学镜片阵列毛胚61切除竖浇道棒614所形成的，导位结构191、291的缺口尖角至碟孔13、23边缘长度为0.8mm；在各光学镜片10、20的周边的非光学作用区分别设有粘胶槽102、202，且相隔120度角分别设有3个相对应的准直镜(collimating lens)型态的定位机构15、25如一双凸或平凸形球面镜片，当激光光线经过准直镜15时，可将激光光线形成平行于光学中心轴的平形光线供校准(calibration)使用；第一与第二碟状光学镜片阵列1、2之间设一间隔片阵列313以使各光学镜片10、20间保持设计的空气间隔。

堆叠组合时，第一与第二碟状光学镜片阵列1、2的粘胶槽102、202先以涂胶设备先涂上粘胶330如紫外光固化型粘胶(UV glue)，再将第一碟状光学镜片阵列1、间隔片阵列313与第二碟状光学镜片阵列2依序置入一组合架55中以进行如同实施例一及图9所示的初步定位，即组合架55通过碟孔定位杆551及碟孔定位凸轮552以将第一碟状光学镜片阵列1、间隔片阵列313与第二碟状光学镜片阵列2以碟孔导位线104(disk hole guiding line)先初步定位。

精密定位时，使用一激光校准仪57发出激光光线571以通过第一及第二碟状光学镜片阵列1、2的准直镜定位机构15、25，再由调整第一及第二碟状光学镜片阵列1、2以使其各光学镜片10、20的光学中心轴101、201重合，即相互对正于光学中心轴101；再经照射UV光线以固化粘胶330；再由组合架55取出，即形成一具有249个由一新月形光学镜片、一间隔片及一双凸光学镜片精密组合的光学镜片组的堆叠碟状光学镜片阵列100。

<实施例三>

参考图7、11，本实施例为一具有定位通孔17、27且碟孔13、23设有导位切角型态的导位结构192、292的堆叠碟状光学镜片阵列100，包含一第一及第二碟状光学镜片阵列1、2。

第一及第二碟状光学镜片阵列1、2皆是以相同于实施例一、二的制造方法制成，其中碟孔13、23为矩形且各设一导位切角型态的导位结构192、292如图7所示(形成一不对称五边形)，所述碟孔13、23及导位结构192、292是由碟状光学镜片阵列毛胚61以模具冲断(punch)竖浇道棒614所形成。又在第一及第二碟状光学镜片阵列1、2的非光学作用区分别设二相对应的定位通孔17、27以作为定位机构，本实施例的二定位通孔17、27是以相隔90度角布设如图7所示但不以此为限。为较清楚说明，图11中所述二定位通孔17、27是以相隔180度角表示。

堆叠组合时，先在第二碟状光学镜片阵列2的粘胶槽202涂上粘胶330如热固型粘胶但不限制；再将第一、第二碟状光学镜片阵列1、2依序置入组合架55中以进行初步定位，所述组合架55设有碟孔定位杆551其与碟孔13、23及导位切角192、292的形状与位置对应配合，因此组合架55通过碟孔定位杆551可将第一与第二碟状光学镜片阵列1、2以碟孔导位线104先初步定位；再利用组合架55的二组装定位杆553(alignment pole)分别穿入第一及第二碟状光学镜片阵列1、2的定位通孔17、27以使各光学镜片10、20的光学中心轴101、201相互重合，即相互对正于光学中心轴101；经烘箱固化粘胶330后由组合架55取出，即完成一精密组合的堆叠碟状光学镜片阵列100；如此一次精密定位而堆叠组合，可节省组装时间与增进组装效率。

<实施例四>

参考图7，本实施例为一具有十字刻线18、28(reticle)作为定位机构且碟孔13、23设有导位切角型态的导位结构192、292的堆叠碟状光学镜片阵列100，包含一第一及第二碟状光学镜片阵列1、2。

第一及第二碟状光学镜片阵列1、2皆是以相同于实施例三的制造方法制成，与实施例三不同处是在第一及第二碟状光学镜片阵列1、2的非光学作用区相对位置分别设有十字刻线18、28作为定位机构，所述十字刻线18、28为极细的刻线(hair line)，本实施例的二个十字刻线18、28是以相隔90度角布设但不以此为限。

堆叠组合时，本实施例类似于实施例三，由碟孔13、23与导位切角192、292先初步定位；在精密定位时(参考实施例二及图12)，使用激光校准仪57发出激光光线571以通过第一及第二碟状光学镜片阵列1、2的十字刻线18、28，再由调整第一与第二碟状光学镜片阵列1、2以使各光学镜片10、20的光学中心轴101、201重合，即相互对正于光学中心轴101；经固化粘胶330，由组合架55取出，即完成一精密组合的堆叠碟状光学镜片阵列100。

<实施例五>

参考图14，本实施例为一应用于具有照像功能的小型行动电话使用的高精密堆叠镜头模块300，其是由本实用新型的堆叠碟状光学镜片阵列100经切割分离制成一堆叠光学镜片元件200，再与其他光学元件及镜头支架组装而形成。本实施例的堆叠镜头模块300包含一堆叠光学镜片元件200、一镜头支架301及其他光学元件，本实施例所使用的光学元件包含一表玻璃311、一光阑312、二间隔片313、一红外线滤光片314及一设于电路板3上的影像感测元件30。

本实施例的制程如同实施例一至四，先制成一精密组合的堆叠碟状光学镜片阵列100其包含一第一及第二碟状光学镜片阵列1、2并利用粘胶330黏合固定；所述第一及第二碟状光学镜片阵列1、2各设有249个新月形光学镜片10、20如实施例二，且由前述各实施例所述的导位结构与定位机构以使各光学镜片10、20对正光学中心轴101、201而精密定位组合；再经切割分离后制成248个堆叠光学镜片元件200(其中1个周边尺寸不足，不能使用)其各包含二新月形光学镜片10、20并对正于光学中心轴101。

组合时，先将表玻璃311装入镜头支架301内；光阑312先与堆叠光学镜片元件200粘合再装入镜头支架301内；为使红外线滤光片314与光学镜片20间保持预定的空气间隔，在堆叠光学镜片元件200与红外线滤光片314之间装入一第一间隔片313；所述影像感测元件30是预设在电路板3a上；为使红外线滤光片314可与影像感测元件30保持预定的空气间隔，在影像感测元件30与红外线滤光片314之间装入一第二间隔片313，并由第二间隔片313与镜头支架301间的螺纹配合以固定前述各光学元件；最后再将影像感测元件30及电路板3a以粘胶固定于镜头支架301内，形成一堆叠镜头模块300；通过此堆叠镜头模块300的结构与制造方法，可以改善现有技术中各光学元件以光学仪器一片片调整校准及组装的困难，可改善现有技术中难以对正学中心轴致解析度难以提高的困难。

更进一步，为能大量生产降低组装成本，本实施例的堆叠镜头模块300可采用另一种组装方式：如实施例一，针对各光学元件先制成碟状光学元件阵列如碟状光阑阵列、碟状第一间隔片阵列、碟状红外线滤光板；再与本实用新型的堆叠碟状光学镜片阵列100精密堆叠组合以形成一堆叠镜头次模块阵列；再进行切割分离形成一具有光学元件的堆叠光学镜片元件200如实施例一及图10所示，以利一次组装于镜头支架301内而形成一堆叠镜头模块300；其中，所述碟状光阑阵列为具有252个通孔的不透明塑胶板所制成，碟状第一间隔片阵列为具有预定厚度的252个通孔的不透明塑胶板所制成，碟状红外线滤光板为由整片的红外线滤光板裁制成碟状。

<实施例六>

如图15，本实施例为应用于相机变焦镜头(Zoom lens)的堆叠镜头模块300。为达变焦(Zooming)目的，以不同的光学镜片组成一光学镜片群(opticallens group)，并通过移动二光学镜片群的间距以达到变焦的光学效果。本实施例的堆叠镜头模块300包含一第一光学镜片群31及一第二光学镜片群32，所述第一光学镜片群31包含一堆叠光学镜片元件200、一镜头支架301及数个光学元件，其中所述堆叠光学镜片元件200是由二光学镜片10、20构成；所述光学元件包含：一表玻璃311、一光阑312及用以固定各光学元件与镜头支架301的间隔片313。第二光学镜片群32包含一第三光学塑胶镜片(thirdplastic lens element)60、一镜头支架302及数个光学元件，设光学元件包括：二间隔片313、一红外线滤光镜片314、一影像感测元件30及一电路板3a。

本实施例的制造方法为：如实施例一至四，先制成堆叠光学镜片元件200其包含二光学镜片10、20及粘胶槽102；并先制备一镜头支架301；将表玻璃311、光阑312、堆叠光学镜片元件200组装于镜头支架301内以构成第一光学镜片群31。另制作一第三光学塑胶镜片60及制备一镜头支架302；将第三光学塑胶镜片60、一间隔片313、一红外线滤光镜片314及另一间隔片313依序组装于镜头支架302内，再将预设影像感测元件30的电路板3a装于镜头支架302上，即构成第二光学镜片群32。

使用时，将第一光学镜片群31装设于镜筒(lens barrel)内(图未示)，通过移动第一光学镜片群31产生不同的距离而达成变焦目的。由此，堆叠镜头模块300可简便及快速制成，符合量产规模以可大幅降低制作成本。

以上所示仅为本实用新型的较佳实施例，对本实用新型而言仅是说明性的，而非限制性的。本领域具一般技术的人员理解，在本实用新型专利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效变更，但都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种堆叠碟状光学镜片阵列，其特征在于，包含至少二碟状光学镜片阵列，所述碟状光学镜片阵列设有多个光学镜片；

其中所述堆叠碟状光学镜片阵列是由碟状光学镜片阵列上所设的定位机构以对正各光学镜片的光学中心轴，且以预定的间隔由粘胶组合固定而制成；

其中所述碟状光学镜片阵列是利用塑胶射出压缩成型方法且由中心进行塑材浇注成型所制成，为碟状且其中心设有一碟孔，其上并以阵列排列方式布设多个光学镜片，且在非光学作用区的周边上设有至少一粘胶槽及至少一定位机构。

2.根据权利要求1所述的堆叠碟状光学镜片阵列，其特征在于，所述碟状光学镜片阵列的碟孔上设有至少一导位结构。

3.根据权利要求2所述的堆叠碟状光学镜片阵列，其特征在于，所述导位结构是选自下列结构的一种或其组合：导位缺口及导位切角。

4.根据权利要求1所述的堆叠碟状光学镜片阵列，其特征在于，所述定位机构是选自下列结构的一种或其组合：定位销、定位穴、准直镜、通孔及十字刻线。

5.根据权利要求1所述的堆叠碟状光学镜片阵列，其特征在于，所述至少二碟状光学镜片阵列之间进一步包含间隔片阵列，所述间隔片阵列是由粘胶与相邻接的碟状光学镜片阵列组合固定以产生预定的空气间隔。

6.根据权利要求1所述的堆叠碟状光学镜片阵列，其特征在于，所述粘胶为热固型，可经由加热后固化。

7.根据权利要求1所述的堆叠碟状光学镜片阵列，其特征在于，所述粘胶为紫外线固化型，可经由紫外线照射后固化。

8.一种堆叠镜头模块，其特征在于，包含至少一堆叠光学镜片元件、一镜头支架及至少一光学元件，其中所述镜头支架是用以组合并固定所述多个堆叠光学镜片元件与所述多个光学元件；

其中所述堆叠光学镜片元件是由一堆叠碟状光学镜片阵列切割分离而形成的单一元件；

其中所述堆叠碟状光学镜片阵列是由权利要求1至7任一项所述的堆叠碟状光学镜片阵列所构成。

9.根据权利要求8所述的堆叠镜头模块，其特征在于，所述光学元件是选自下列所述的一种或其组合：光学镜片、光阑、表玻璃、红外线滤光镜片、影像感测元件、太阳能光电半导体、发光二极管、电路板。

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